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摘要：近些年受到我国城市化影响,土木工程建设范围也在不断扩大,为了全面提升土木工程施工质量,在施工活动开展之前,要做好土木工程建筑结构设计工作,确保工程项目能够全面推进,从而施工中对项目基本荷载进行控制。同时,为了保障土木工程建筑结构设计效益全面提升,需要根据项目建设拟定优化方法。基于此,本文主要阐述了对土建结构工程设计进行优化的意义,分析了当前土木工程建筑结构设计中存在的问题分析,并提出了土木工程建筑结构设计的优化措施,以供参考。
关键词：土木工程；结构设计；优化措施；
人们起初打造建筑就是为了生存, 随着时代的改变, 人们不再满足于生存, 而是开始挖掘建筑更深层次的美感。土木工程是非常复杂的一门学科, 而对建筑的结构设计是这门学科中最核心的部分。本文根据土木工程建筑结构设计的相关问题进行探究, 对其结构优化设计进行了分析。
1 土木工程建筑结构设计优化方法
1.1 结构优化设计模型
土木工程建筑结构设计优化主要有三方面。首先, 设计变量要符合实际要求, 进行适当的选择。通常情况下, 设计的变量要根据参数来设定, 对设计变量影响不大的参数设置为预设参数, 这样设置会减少优化设计的计算难度, 提高效率;其次, 找到最优解的目标函数;最后, 找到适合的约束条件。约束条件包括应力约束、裂缝宽度约束、结构强度约束、尺寸约束等等, 确定约束条件, 从各项指标进行约束, 从而进行更完善的结构优化。
1.2 结构优化计算方案
结构设计优化的完善又很有条件限制, 只要确定了合理的变量与约束条件, 就可以为优化结构打下良好的基础。在设计优化方案时, 在此基础上进行运用程序的设置, 进行精准的计算, 最终就会得到结构优化计算方案。
2 土木工程建筑结构设计存在的问题和不足
2.1 环境破坏和污染严重
近些年啦，各种环境问题的出现，促使国家和社会人们开始逐渐认识到保护环境的重要性。而作为能耗消耗非常多的建筑企业，其在施工建设过程中产生的各种建材废料、废水等问题，如果不得到及时有效的处理，将会对周边环境造成不同程度的污染和破坏，进而影响企业形象和口碑，不利于在激烈的竞争中占据有利地位。而土木工程在结构建设和项目施工时，因其施工工艺复杂以及结构施工难度大的特性，在具体建设时往往需要使用并消耗大量的能源和资源，如果在此过程中忽视了对周边环境的保护，将对环境造成非常严重的破坏。
2.2 结构设计安全问题
建筑结构方案的优劣性问题将直接影响建筑工程的质量。当前很多企业在进行土木工程建筑结构方案设计时，仍然存在一部分企业为了最大限度地扩大经济效益和加快施工期限，进而随意更改结构设计方案，或者工作人员根据自身实践经验施工操作，不遵循方案的规定，随意增添钢量或者扩大截面等问题，导致建设成本增加的同时，也很大程度上影响力建筑结构的安全稳固性。
2.3 结构稳定性问题
目前，大多数土木工程建设时多为高层建筑，在具体建设过程中，受各种主客观因素的影响，建筑工程的结构安全稳固性将受到很大影响，针对这一问题，建筑设计人员应该重点考量各种影响因素，并针对性地提出相应的解决措施，并根据建筑工程实际情况，设计出最为科学合理的抗震结构，以进一步提升建筑结构的稳定安全性[1]。
2.4 楼层平面刚度问题
在进行土木工程建筑结构的设计过程中，如果缺乏必要的结构概念或者存在布置不合理的情况，针对这些问题，可以采取楼板变形的方式来科学的计算楼层平面高度。这种方法是基于力学模型而研究出来的。
但是在具体的计算过程中，往往会存在计算结果与标准值误差较大和不准确的情况。而造成这种问题的原因在于楼板安装位置的结构不合理或者受到较大影响出现变形等情况有关。而解决这一问题的方法在于借助楼层设计的刚性露面进行计算，可以有效地避免计算误差。
3 土木工程建筑结构设计的优化措施探析
3.1 提高认识，对设计工作加强重视
在土木工程项目建筑结构设计过程中，施工部门要对设计图纸突出更多质量要求，在各项工作中重视图纸设计，确保工程项目能够有序开展。相关设计部门要为设计人员提供更多技能培训与工作实践的平台，引导人员积极学习，这样能够提升自身专业技能。在设计过程中，设计人员需要提升职业道德，能够端正工作态度，在设计工作开展之前深入施工现场，掌握施工现场实际情况，对考察内容进行记录。通过明确记录能够更好地整合项目施工建设中存在的各项问题，分析勘测的施工数据。对不同参数进行利用，提升土木工程建筑设计的合理性。
3.2 强化相关设计人员之间的交流协作
在建筑结构设计工作开展之前，相关设计人员需要与不同部门之间加强联系，通过交流协作能够整合设计主要方向与施工要求，使得设计活动能够更好地提升对建筑物的要求。当工程项目发生变化之后，设计人员要与投资商之间交换意见，提升结构设计合理性。设计人员和施工人员要强化沟通交流，掌握地基基础基本用途。针对整体难度较大的图纸设计，相关设计部门要积极组建专业化设计研究小组，对施工现场地质情况进行全面勘查，根据具体勘查结果拟定施工方案。
3.3 优化工程建筑结构设计工作
在设计工作中，设计人员要明确设计原则，对项目进行全方位分析，整合施工中存在的较多安全问题与设计偏差，然后制定明确的应对措施进行控制。在图纸设计过程中，设计技术人员要对建筑工程项目适用性进行分析，提升设计价值。在设计中要保障结构整体协调性能有效提升，对施工中可利用的设计资源进行整合，提升结构整体协调性。设计人员做好各项设计工作时，要对设计图纸进行优化，控制图纸设计中的细节问题，提高图纸设计应用价值。
3.4 合理应用信息模型技术对结构设计进行调整
在土木工程建筑结构设计过程中，合理应用建筑信息模型技术就有重要作用。能够对不同信息进行处理，与过去常用的CAD为主的软件技术相比具有较大优势。土木工程建筑结构设计人员通过建筑信息模型技术能对不同工程信息进行处理，然后补充数据库建设，通过完善的数据库能够根据项目建设要求随时对工程信息进行查询，使得信息之间联系性更高。通过数据库建设还能对设计总量与设计时间进行优化，防止后续施工中出现较多修改部分。相关设计人员能够随时查询不同资料，提升设计效率。土木工程建筑结构中安全性与稳定性至关重要，对此方面进行设计能够全面提升设计质量。设计人员要从施工场地和建筑结构不同角度出发，全面提升建筑结构设计成果。通过应用地理信息系统使得信息能够有效采集，更好地掌握不同信息要素之间的联系。通过建筑信息模型技术能够对建筑材料、外观等方面进行直观展示，能够融入不同信息数据，对建筑项目舒适度、采光情况、节能效益等进行控制，提升设计合理性。比如钢结构设计中，在建模结构处理中能够使得不同构件之间有效对接。在模型基础上明确施工中需要重视的问题，强化设计与施工质量。
4 结束语
通过以上探究可以看出, 结构设计优化如果要在建造业中脱颖而出, 成为行业的领军者, 就一定要从质量标准、设计结构以及环境保护等一系列问题入手, 进行有效的改善, 更要注重公司名誉、人员专业素养的提升等无形资产的强有力的建设, 一旦达到这些标准, 在市场上的成功就会指日可待。
参考文献
[1]李运超.基于土木工程建筑结构设计的优化分析[J].建材与装饰, 2018 (40) :61-62.
[2]董旭.浅析土木工程建筑结构设计[J].江西建材, 2016 (07) :43.
[3]黄小文.土木工程结构的设计与施工策略分析[J].江西建材, 2015 (23) :84-85.